Einleitung
Dicumylperoxid (DCP), CAS-Nr. 80-43-3 (und sein Isomer mit der CAS-Nr. 762-12-9), ist eines der historisch bedeutendsten und am häufigsten verwendeten Dialkylperoxide in der Polymerindustrie. Seit Jahrzehnten dient DCP als branchenübliches Vernetzungsmittel für Polyethylen, Elastomere und eine breite Palette von Thermoplasten. Während BIPB DCP in geruchsempfindlichen Anwendungen zunehmend ersetzt hat, bleibt DCP aufgrund seiner bewährten Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit ein wichtiges Produkt.
Wichtige Fakten: Dicumylperoxid
- Primäre CAS-Nummer: 80-43-3
- Verwandte CAS-Nummer: 762-12-9 (Isomer/Isomer-Gemisch-Variante)
- Molekülformel: C18H22O2
- Molekulargewicht: 270,37 g/mol
- Aussehen: Weißes bis cremefarbenes kristallines Pulver oder Flocken
- Schmelzpunkt: ~39–41 °C
- Aktiver Sauerstoff: ~5,92 % (theoretisch)
- Temperatur der 10-Stunden-Halbwertszeit: ~115 °C (in Benzol)
- Temperatur der 1-Stunden-Halbwertszeit: ~135 °C
- SADT: ~80 °C
Physikalische und chemische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Aussehen | Weißes bis cremefarbenes Pulver, Flocken oder kristalliner Feststoff |
| Dichte | ~1,1 g/cm³ |
| Schmelzbereich | 39–41 °C |
| Aktiver Sauerstoff | 5,8–5,9 % (Handelsqualität) |
| Löslichkeit in Wasser | Unlöslich |
| Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln | Löslich in Benzol, Toluol, Aceton, Ethylacetat |
Zersetzungs- und Vernetzungschemie
DCP zersetzt sich durch homolytische Spaltung der O-O-Bindung unter Bildung von Cumyloxy-Radikalen. Diese können eine Beta-Spaltung zu Acetophenon und Methylradikalen durchlaufen oder direkt Wasserstoff aus den Polymerketten abstrahieren. Das Acetophenon-Nebenprodukt ist der Hauptnachteil der DCP-basierten Vernetzung, da es dem Endprodukt einen starken, anhaltenden Geruch verleiht.
Anwendungen
1. XLPE-Kabelisolierung
DCP ist seit jeher das traditionelle Vernetzungsmittel für die XLPE-Isolierung von Mittelspannungskabeln, doch bei geruchsempfindlichen Anwendungen wird zunehmend BIPB bevorzugt.
2. Vulkanisierung von EPDM-Kautschuk
DCP wird häufig für die Peroxidvernetzung von EPDM-Mischungen in Automobil-Dichtungen, Schläuchen und Dichtungsstreifen eingesetzt, bei denen der Geruch weniger kritisch ist.
3. EVA-Schaumstoffe und -Folien
Mit DCP vernetzter EVA-Schaumstoff wird in großem Umfang in Schuhen, Sportartikeln und Verpackungen eingesetzt. Bei Verkapselungsfolien für Photovoltaikanlagen hat BIPB DCP weitgehend ersetzt.
Sicherheit und Handhabung
DCP ist als organisches Peroxid vom Typ D eingestuft. Es gelten die üblichen Handhabungsvorschriften: Lagerung unter 30 °C, Vermeidung von Verunreinigungen, Verwendung explosionsgeschützter Geräte und Löschmaßnahmen mit Wasser.
Häufig gestellte Fragen
F: Warum wird DCP trotz des Geruchsproblems immer noch so häufig verwendet?
A: DCP wird weiterhin verwendet, weil: (1) es das kostengünstigste Dialkylperoxid-Vernetzungsmittel ist; (2) das Geruchsproblem für viele industrielle und Außenanwendungen nicht kritisch ist; (3) umfangreiches Wissen über Verarbeitung und Formulierung vorhanden ist; (4) Millionen Tonnen an installierter Produktionskapazität und etablierte Lieferketten den weiteren Einsatz stützen; und (5) bei einigen Anwendungen der Geruch mit der Zeit ausreichend verfliegt oder durch andere Produkteigenschaften überdeckt wird.
F: Wann sollte DCP durch BIPB ersetzt werden?
A: BIPB sollte gewählt werden, wenn: das Endprodukt in geschlossenen Räumen (Fahrzeuginnenräume, Gebäude) verwendet wird, es mit Trinkwasser, Lebensmitteln oder der Haut in Kontakt kommt, das Produkt in medizinischen Anwendungen zum Einsatz kommt oder ein Restgeruch die Akzeptanz beim Verbraucher beeinträchtigen würde. Für industrielle Anwendungen im Außenbereich, landwirtschaftliche Folien und Produkte, die nicht für Verbraucher bestimmt sind, kann DCP weiterhin eine praktikable und kostengünstige Option sein.
Wichtige Erkenntnisse
- Dicumylperoxid (DCP, CAS 80-43-3/762-12-9) ist das traditionelle, branchenübliche Dialkylperoxid-Vernetzungsmittel.
- Seine größte Einschränkung ist die Bildung von geruchsintensivem Acetophenon bei der Zersetzung.
- DCP wird aufgrund seiner Wirtschaftlichkeit und bewährter Formulierungen nach wie vor häufig in geruchsunempfindlichen industriellen Anwendungen eingesetzt.
- BIPB hat DCP in hochwertigen, geruchsempfindlichen Anwendungen ersetzt, bei denen die Akzeptanz durch den Verbraucher entscheidend ist.
- Shandong Do Sender Chemicals liefert sowohl DCP als auch BIPB und bietet seinen Kunden so für jede Anwendung die optimale Lösung.